Force inertielle

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par Ron Kurtus (révisé le 11 juin 2019)

Lorsqu’une force externe est appliquée sur un objet, celui-ci résistera à un changement de vitesse ou d’accélération. Cette résistance est appelée une force d’inertie. Puisqu’il ne s’agit pas d’une force appliquée ou externe, on l’appelle aussi une force fictive.

Le concept est basé sur les lois du mouvement de Newton, y compris la loi de l’inertie et la loi d’action-réaction.

La force inertielle peut être examinée à la fois lorsque vous appliquez une force sur un objet et lorsqu’une force est appliquée sur vous.

Les questions que vous pouvez vous poser comprennent :

  • Comment la force d’inertie se rapporte-t-elle aux lois de Newton ?
  • Que se passe-t-il lorsque vous appliquez une force ?
  • Que se passe-t-il lorsqu’une force est appliquée sur vous ?

Cette leçon répondra à ces questions. Outil utile : Conversion des unités

Relations avec les lois de Newton

L’inertie est une propriété de la matière. Selon la loi de l’inertie de Newton, un objet au repos a tendance à rester au repos à moins d’être actionné par une force. De même, un objet en mouvement a tendance à rester à cette vitesse à moins d’être actionné par une force.

Le concept de force d’inertie provient des lois du mouvement de Newton, qui peuvent être énoncées comme:

I. Tout objet dans un état de mouvement uniforme – y compris s’il est immobile – tend à rester dans cet état de mouvement à moins qu’une force extérieure ne lui soit appliquée (loi de l’inertie).

II. La relation entre la masse m d’un objet, son accélération a, et la force appliquée ou externe F est : F = ma.

III. Si une force est appliquée à un objet, il y a une réaction ou une résistance apparente égale et opposée (loi d’action-réaction).

Cette réaction égale et opposée s’appelle la force d’inertie. C’est une force factice ou pseudo égale à -F = ma.

Ce que cela signifie, c’est qu’il n’existe pas de force unidirectionnelle ou une force qui n’agit que sur un seul objet. Il doit toujours y avoir deux objets impliqués, agissant l’un sur l’autre. Un objet agit sur l’autre, tandis que le second résiste à l’action du premier.

(Voir Mouvement et loi de l’inertie pour plus d’informations.)

Lorsque vous appliquez une force

Lorsque vous appliquez une force sur un objet en mouvement libre afin d’accélérer, de décélérer ou de changer sa direction, une force d’inertie égale agit sur l’objet dans une direction opposée à votre force appliquée.

Vous pouvez expérimenter ou sentir cette force d’inertie. S’il n’y avait pas de force d’inertie, l’objet se déplacerait simplement lorsque vous poussez dessus.

Par exemple, lorsque vous poussez sur un objet, vous pouvez sentir sa résistance au changement de vitesse ou de direction.

De même, si vous faites tourner une balle sur une corde, vous sentirez la force centrifuge qui tire la balle vers l’extérieur. Cette force centrifuge est une force d’inertie, où la balle cherche à suivre une ligne droite.

Lorsqu’une force s’applique sur vous

Lorsqu’une force appliquée agit sur vous, vous pouvez sentir la force d’inertie s’opposer à la force appliquée. Cependant, ce n’est pas aussi évident que lorsqu’une force est appliquée sur vous.

Les exemples incluent :

Lorsqu’on vous donne une poussée, vous sentez votre résistance à être déplacé.

Lorsque la force appliquée de la gravité vous tire vers le sol, vous pouvez sentir la force d’inertie opposée de votre poids sur le sol.

De même, lorsque vous montez sur un manège en mouvement rapide, vous pouvez sentir la traction vers l’extérieur de la force centrifuge inertielle sur vous.

Notez que certaines sources appellent ces forces fictives, virtuelles ou pseudo forces, car il n’y a pas de force apparente qui pousse sur vous. Cependant, les forces d’inertie n’ont pas besoin de contact physique pour s’opposer aux forces appliquées.

Résumé

Une force d’inertie résiste à un changement de vitesse d’un objet et égale à et dans la direction opposée d’une force appliquée, ainsi qu’une force de résistance.

Le concept est basé sur les lois du mouvement de Newton. La force d’inertie peut être examinée à la fois lorsque vous appliquez une force sur un objet et lorsqu’une force est appliquée sur vous.

Soyez actif et surmontez l’inertie

Ressources et références

Créances de Ron Kurtus

Sites web

Force d’inertie -… Encyclopédie de Diderot &d’Alembert

Inertie – Wikipedia

Force fictive – Wikipedia

Ressources en physique

Livres

Forces dans la nature par Liz Sonneborn Rosen ; Publishing Group (2004) 25 $.25 $ – Comprendre la force gravitationnelle, électrique et magnétique

La science des forces, par Steve Parker ; Heinemann (2005) 29,29 $ – Projets avec des expériences sur les forces et les machines

Glencoe Science : Motion, Forces, and Energy, par McGraw-Hill ; Glencoe/McGraw-Hill (2001) 19,32 $ – édition pour étudiants (couverture rigide)

Livres les mieux notés sur Physique de la force

Questions et commentaires

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